Einige der praktischen Anwendungen von Polarkoordinaten umfassen die Vermeidung von Kollisionen zwischen Schiffen und anderen Schiffen oder natürlichen Hindernissen, das Führen von Industrierobotern in verschiedenen Produktionsanwendungen und die Berechnung des Grundwasserflusses in radialsymmetrischen Bohrlöchern. Polarkoordinaten kann auch verwendet werden, um die besten Tonaufnahmemuster für Mikrofone mit Nierencharakteristik zu bestimmen. Berechnungen mit Flugzeugnavigation, Gravitationsfeldern und Funkantennen sind weitere Anwendungen, bei denen Polarkoordinaten verwendet werden.
Wie das kartesische x- und y-Achsensystem existieren Polarkoordinaten innerhalb einer zweidimensionalen Ebene. Die Punkte auf der Ebene werden sowohl durch ihren Winkel als auch durch ihren Abstand zu einem Fixpunkt, der als Pol bezeichnet wird, bestimmt. Der Abstand vom Pol wird als Radius oder Radialkoordinate bezeichnet. Der vom Pol ausgehende Strahl mit fester Richtung ist die Polarachse. Der Winkel wird als Azimut, Polarwinkel oder Winkelkoordinate bezeichnet.